任务四三相异步电动机的启动调速及制动课件.ppt

1、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页问题：问题：。一般中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的一般中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 7 倍倍;电动机的起动电动机的起动 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 二、三十千瓦以下的异步电动机一般都采用二、三十千瓦以下的异步电动机一般都采用直接起动。直接起动。星形星形-三角形三角形(Y )换接起动换接起动自耦降压起动自耦降压起动(3)转子串电阻起动转子串电阻起动以下介绍降压起动和转子串电阻起动。以下介绍降压起动和转子串电阻起动。下一页下一页总目录总目

2、录 章目录章目录返回返回上一页上一页ZUIll3:Y 星形联结时星形联结时ZUIll3 三三角角形形联联结结时时：31Y llII31YlIZlU+U1U2V1V1W1W2 lIlU+ZU1U2V1V2W1W2下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1动触点动触点Y动触点动触点静触点静触点下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1UPU1+Ul+U2V1V2W1W2下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上

3、一页上一页 工作工作L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1U2Ul+U1V1V2W1W2下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页lUU31P(a)仅适用于正常运行为三角形联结的电机。仅适用于正常运行为三角形联结的电机。)(2StUT(b)Y 起动起动 ststTIY 换接起动适合于空载或轻载起动的场合换接起动适合于空载或轻载起动的场合SYtst31TT UlU1W2V2W1+U2V1UP+Ul+U1W2V2W1U2V1下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页L1L3L2FUQQ2下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回

4、返回上一页上一页R 12220220)(st2IIRXREIRR滑环滑环电刷电刷定子定子转子转子起动电阻起动电阻 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页R2 Tst 22022212stXRURKT 22RR 2TTOn0nmaxT2R2R LT下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页M3M3下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页A2849230880380310453.1)NNN3N2Ncos310 UPI 一台一台Y225M-4型的三相异步电型的三相异步电 动机，定子动机，定子绕组绕组型联结，其额定数据为：型联结，其额定数据为：P2

5、N=45kW,nN=1480r/min，UN=380V，N=92.3%，cos N=0.88，Ist/IN=7.0,Tst/TN=1.9，Tmax/TN=2.2，求：，求：下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 2）由由nN=1480r/min，可知，可知 p=2（四极电动机）（四极电动机）minr 15000/n 013.015001480150000N nnns 3）mN 429014804595509550NN2N .nPTmN 9638429022)(NNmaxmax .TTTTmN 8551429091)(NNstst .TTTT下一页下一页总目录总目录 章目录章

6、目录返回返回上一页上一页 在在上例中上例中(1)如果负载转矩为如果负载转矩为 510.2Nm,试试问在问在U=UN和和U=0.9UN两种情况下电动机能否起两种情况下电动机能否起动？（动？（2）采用）采用Y-换接起动时，求起动电流和换接起动时，求起动电流和起动转矩。起动转矩。又当负载转矩为起动转矩的又当负载转矩为起动转矩的80%和和50%时，电动机能否起动？时，电动机能否起动？(1)Tst=551.8Nm 510.2 N.m mN2510mN 4478551902st .T (2)Ist =7IN=7 84.2=589.4 AA519645983131st stY.II 在在U=0.9UN 时时

7、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页132329183%8042909183%80NstY .TT121459183%5042909183%50NstY .TT起动起动mN918385513131ststY .TT(3)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 对对例例8.5.1中的电动机采用自耦变压器降压中的电动机采用自耦变压器降压起动，设起动时加到电动机上的电压为额定电压起动，设起动时加到电动机上的电压为额定电压的的64%，求这时的线路起动电流，求这时的线路起动电流Ist和电动机的和电动机的起动转矩起动转矩Tst。设电动机的起动电压为设电动机的起动电

8、压为U，电动机的起动，电动机的起动电流为电流为Ist stNst640640I.ZU.ZUI 依据变压器的一次、二次侧电压电流关系，依据变压器的一次、二次侧电压电流关系，可求得线路起动电流可求得线路起动电流Ist。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页64.0Nstst UUIIA424145890.64 6406406406402st2ststst.I.I.I.I 2 UT 又又22Nstst640 .UUTT mN 226 8551640640 2st2st .T.T下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页st2stIxI st2stTxT 下一页下一

9、页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 pfsnsn106011 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 f=50HzM3+（1）变频调速方法）变频调速方法 pfsnsn106011 根据根据可知频率可知频率f下调时，转速

10、下调时，转速n降低。降低。而频率而频率f上调时，转速上调时，转速n升高。升高。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.变频调速原理及其机械特性变频调速原理及其机械特性 而在电机调速时，通常而在电机调速时，通常 要考虑的一个重要因素要考虑的一个重要因素是希望保持是希望保持 不变。因为如果磁通减弱，没有充分利不变。因为如果磁通减弱，没有充分利用电机的铁心，是一种浪费；如果磁通增强，又会使用电机的铁心，是一种浪费；如果磁通增强，又会使铁心饱和，导致励磁电流过大。铁心饱和，导致励磁电流过大。(1)频率下调时，使频率下调时，使常数11/fU则可保持则可保持 不变。不变。由由mNfU

11、11144.4 可知可知若要求电机在不同转速下都达到额定电流若要求电机在不同转速下都达到额定电流 频率下调时，频率下调时，因为因为 不变，所以转矩不变，所以转矩T也不变，也不变，属于恒转矩调速。属于恒转矩调速。由由22Tcos IKT 可知：可知：转矩转矩T随磁通随磁通 变化。变化。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.变频调速变频调速 原理及其机械特性原理及其机械特性f（2）频率上调时，）频率上调时，因为因为 变小变小如果电压如果电压U也上调，则电压将超也上调，则电压将超过额定电压，这是不允许的，过额定电压，这是不允许的，因此在调速过程中，只能保持因此在调速过程中，只

12、能保持U不变，所以这是一种弱磁调速。不变，所以这是一种弱磁调速。因为因为 变小，所以转矩变小，所以转矩T也变小。也变小。若要求电机在不同转速下都达到若要求电机在不同转速下都达到额定电流，额定电流，因而功率不变，属于因而功率不变，属于恒功率调速。恒功率调速。OnTfNf 变频调速的优点：具有较硬的机械特性，转速稳变频调速的优点：具有较硬的机械特性，转速稳定性好，调速范围宽，可实现无级调速。定性好，调速范围宽，可实现无级调速。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页A1X1A2X2iiP=2A1A2X1X2NNSS下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页A1X1

13、A2X2iiP=1 采用变极调速方法的电动机称作双速电机，采用变极调速方法的电动机称作双速电机，由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床等机床上。等机床上。A1A2X1X2SN下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页Tn0no22RR 2R2R 变转差率调速，绕线式电动机转子回路串电阻。变转差率调速，绕线式电动机转子回路串电阻。其优点是调速方法简单、设备简单投资少，其优点是调速方法简单、设备简单投资少，缺点是能耗较大。轻载时调速范围小。这种调速方缺点

14、是能耗较大。轻载时调速范围小。这种调速方式广泛应用于各种提升、起重设备中。对泵类也能式广泛应用于各种提升、起重设备中。对泵类也能应用应用nnTLTLs sTs2R2Ro下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2TTO0nmaxT2R2R LT22 cos IKTT 22022202)(XREIss 2202222)(cosXRRs mNfU11144.4 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2TTO0nmaxT2R2R LT22 cos IKTT 22022202)(XREIss mNfU11144.4 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一

15、页上一页定值220222202202N2202)(X)SRR(E)(X)SR(EI22N2SRRSR2202N2N22N)(X)/s(R/sRcos2N220222222cos)(X)R)/s(RR)/s(Rcos下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.调速的性能指标调速的性能指标1.调速的技术指标调速的技术指标电动机在额定负载转矩下，能达到的最高转速电动机在额定负载转矩下，能达到的最高转速nmax与最低转速与最低转速nmin之比。之比。具体采用的调速方法，要考虑技术和经济指标。如具体采用的调速方法，要考虑技术和经济指标。如技术指标，调速范围，平滑性，调速时允许的输出。技

16、术指标，调速范围，平滑性，调速时允许的输出。调速的经济指标，调速系统的设备投资、运行中的能调速的经济指标，调速系统的设备投资、运行中的能量损耗和维修费用等。量损耗和维修费用等。1）调速范围）调速范围DminmaxnnD 2）静差率）静差率下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 电动机在一条机械特性上运行，由理想空载到电动机在一条机械特性上运行，由理想空载到额定负载的转速降额定负载的转速降 nN与理想空载转速与理想空载转速n0的百分比。的百分比。100%nnn100%nn0N00NTOn0n nN1 nN2TN静差率静差率，转速的相对，转速的相对稳定性越好，负载波稳定性越好，

17、负载波动时，转速的变化也动时，转速的变化也越小。越小。3）调速的平滑性）调速的平滑性指相邻两级转速的接指相邻两级转速的接近程度，用近程度，用 1iinn 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4）调速时允许的输出的功率和转矩）调速时允许的输出的功率和转矩 是指电动机在保持额定电流的条件下，在调是指电动机在保持额定电流的条件下，在调速过程中电动机所能输出的功率和转矩。速过程中电动机所能输出的功率和转矩。采用不同的调速方法时，允许的输出的功率采用不同的调速方法时，允许的输出的功率和转矩随转速的变化规律是不同的。和转矩随转速的变化规律是不同的。允许输出的最大转矩与转速无关的调速方

18、法允许输出的最大转矩与转速无关的调速方法为恒转矩调速，允许的输出的最大功率与转速无为恒转矩调速，允许的输出的最大功率与转速无关的调速方法为恒功率调速。关的调速方法为恒功率调速。电动机稳定运行时实际输出的功率和转矩是由电动机稳定运行时实际输出的功率和转矩是由负载决定的。负载可分为恒转矩负载和恒功率负载，负载决定的。负载可分为恒转矩负载和恒功率负载，这就要求调速方法和负载类型相匹配，否则电动机这就要求调速方法和负载类型相匹配，否则电动机得不到充分利用。得不到充分利用。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 如恒功率负载用恒转矩调速方法。为了使电动如恒功率负载用恒转矩调速方法。为

19、了使电动机不过载，应保证低速时电动机的转矩满足要求。机不过载，应保证低速时电动机的转矩满足要求。nT 则在高速时电动机得不到充则在高速时电动机得不到充分利用。分利用。f 同理，如恒转矩负载用恒功同理，如恒转矩负载用恒功率调速方法。应保证高速时电率调速方法。应保证高速时电动机的转矩满足要求。动机的转矩满足要求。则在低速时电动机得不到充则在低速时电动机得不到充分利用。分利用。所以在调速时，应使调速方法适应负载的要求，所以在调速时，应使调速方法适应负载的要求，使电动机既能得到充分利用，又能长期安全运行。使电动机既能得到充分利用，又能长期安全运行。2.经济指标：决定于调速系统的设备投资，能量经济指标：

20、决定于调速系统的设备投资，能量损耗及维修费用等。损耗及维修费用等。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页制动方法制动方法机械制动机械制动电气制动电气制动能耗制动能耗制动反接制动反接制动发电反馈制动发电反馈制动 在断开三相电源的同时，给电动机其中两相在断开三相电源的同时，给电动机其中两相绕组通入直流电流，直流电流形成的固定磁场与绕组通入直流电流，直流电流形成的固定磁场与旋转的转子作用，产生了与转子旋转方向相反的旋转的转子作用，产生了与转子旋转方向相反的转距（制动转距），使转子迅速停止转动。转距（制动转距），使转子迅速停止转动。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页nF转子转子T n0=0 +-运转运转制动制动RP下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页运转运转nFT n0 当电动机转子的转速大于旋转磁场的转速当电动机转子的转速大于旋转磁场的转速时，旋转磁场产生的电磁转距作用方向发生变时，旋转磁场产生的电磁转距作用方向发生变化，由驱动转距变为制动转距。电动机进入制化，由驱动转距变为制动转距。电动机进入制下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页动状态，同时将外力作用于转子的能量转换成动状态，同时将外力作用于转子的能量转换成电能回送给电网。电能回送给电网。nF转子转子T n0n n0